Volume — Hukum Gas Gabungan

Kalkulator volume ini menemukan volume akhir (V2) suatu gas setelah perubahan tekanan dan suhunya. Masukkan tekanan awal, volume awal, suhu awal, tekanan akhir, dan suhu akhir, dan alat menyelesaikan V2 = (P1 × V1 × T2) / (P2 × T1) dengan langkah penuh. Ini juga menyelesaikan volume awal (V1) jika Anda mengetahui keadaan akhirnya. Mendukung L, mL, m³, cm³, dan satuan volume lainnya, menerima atm, kPa, mmHg, torr, bar, dan psi untuk tekanan, mengubah Celsius dan Fahrenheit ke Kelvin secara otomatis, dan menampilkan persamaan pengganti sehingga Anda dapat memeriksa pekerjaan Anda.

Combined Gas Law Volume Calculator

Calculate Unknown Initial (V₁) or Final (V₂) Gas Volume: (P₁ · V₁) / T₁ = (P₂ · V₂) / T₂

Target Volume:

Initial State (State 1) P₁ · V₁ / T₁

Initial Pressure (P₁)

Initial Volume (V₁)

Initial Temperature (T₁)

Final State (State 2) P₂ · V₂ / T₂

Final Pressure (P₂)

Final Volume (V₂) SOLVE TARGET

Final Temperature (T₂)

(P₁V₁)/T₁ = (P₂V₂)/T₂

Live Result

V₂ Solved

Calculated Output

V₂ = 6.0234 L

Step-by-Step Mathematical Derivation:

1. Formula: V₂ = (P₁ × V₁ × T₂) / (P₂ × T₁)

2. Absolute Temperature Conversion:

• T₁ = 20 °C + 273.15 = 293.15 K

• T₂ = 80 °C + 273.15 = 353.15 K

3. Substitution: (2.0 atm × 10.0 L × 353.15 K) / (4.0 atm × 293.15 K)

4. Final Calculated Volume: V₂ = 6.0234 L

Referensi Cepat

Barang	Nilai
Rumus volume akhir	V2 = (P1 × V1 × T2) / (P2 × T1)
Berdasarkan	Hukum gas gabungan, P1V1/T1 = P2V2/T2
Memecahkan untuk	V2 (volume akhir) atau V1 (volume awal)
Skala suhu diperlukan	Kelvin (K = °C + 273,15)
Jumlah gas	Harus tetap konstan
Jenis tekanan	Tekanan absolut, bukan tekanan pengukur

Berapa Volume dalam Hukum Gas Gabungan?

Volume suatu gas adalah ruang yang ditempatinya. Berbeda dengan benda padat atau cair, gas memuai untuk mengisi wadahnya, sehingga volumenya bergantung pada ukuran wadah, tekanan yang diberikan padanya, dan suhunya. Satuan SI untuk volume adalah meter kubik (m³), namun kimia biasanya menggunakan liter (L) dan mililiter (mL). Satu liter sama dengan satu desimeter kubik (dm³), dan satu mililiter sama dengan satu sentimeter kubik (cm³).

P₁V₁ / T₁ = P₂V₂ / T₂

Hukum gabungan gas menghubungkan volume dengan tekanan dan suhu untuk sejumlah gas: Menurut teori kinetik molekuler, partikel gas bergerak bebas dan bertabrakan dengan dinding wadahnya. Ketika tekanan meningkat, gas diperas menjadi volume yang lebih kecil. Saat suhu naik, partikel bergerak lebih cepat dan terdorong keluar, sehingga gas memuai jika wadahnya fleksibel. Hukum gas gabungan mencakup kedua efek tersebut sekaligus. Hukum ini menggabungkan hukum Boyle, hukum Charles, dan hukum Gay-Lussac, dan mengikuti hukum gas ideal.

Apa yang Ditemukan Kalkulator Volume Ini

Gunakan alat ini ketika gas mengalami perubahan tekanan dan suhu dan Anda membutuhkan volume baru. Kasus-kasus umum termasuk balon cuaca yang naik melalui atmosfer, sampel gas yang dikumpulkan di laboratorium pada kondisi ruangan dan diubah ke kondisi standar, atau udara dalam silinder yang dikompresi dan dipanaskan.

Rumus Hukum Gabungan Gas untuk Volume

Mulailah dengan hukum gas gabungan:

P1V1 / T1 = P2V2 / T2

Kalikan kedua ruas dengan T2 dan bagi dengan P2 untuk memisahkan volume akhir:

V2 = (P1 × V1 × T2) / (P2 × T1)

Untuk mencari volume awal:

V1 = (P2 × V2 × T1) / (P1 × T2)

Tabel Variabel

Variabel	Artinya	Unit Umum
P1	Tekanan awal	atm, kPa, mmHg, torr, bar, psi
V1	Volume awal	L, mL, m³
T1	Suhu absolut awal	K
P2	Tekanan terakhir	Satuan yang sama dengan P1
V2	Volume akhir (tidak diketahui)	Unit yang sama dengan V1
T2	Suhu absolut akhir	K

Cara Menggunakan Kalkulator Volume Ini

Pilih yang tidak diketahui

Pilih volume akhir (V2) atau volume awal (V1).

Masukkan volume yang Anda tahu

Ketik V1 (atau V2) dan pilih satuannya, seperti L, mL, atau m³.

Masukkan kedua tekanan

Isi P1 dan P2 lalu pilih atm, kPa, mmHg, atau satuan lainnya. Gunakan satuan yang sama untuk keduanya.

Masukkan kedua suhu

Isi T1 dan T2 dalam K, °C, atau °F. Alat ini mengubahnya menjadi Kelvin.

Klik Hitung

Kalkulator menerapkan rumus yang disusun ulang dan mengembalikan volume yang hilang.

Baca langkah-langkahnya

Periksa persamaan pengganti untuk melihat bagaimana jawabannya ditemukan.

Jalankan pemeriksaan rasa

Bandingkan arah perubahan dengan tabel di bagian "Bagaimana Tekanan dan Suhu Mempengaruhi Volume".

Catatan: Jika hanya tekanan dan volume yang berubah sementara suhu tetap, Boyle's Law Calculator yang lebih sederhana sudah cukup. Jika hanya volume dan suhu yang berubah sementara tekanan tetap, gunakan Charles's Law Calculator.

Apa yang Dapat Dihitung Kalkulator Ini?

Volume akhir (V2)

Volume gas setelah tekanan dan suhu berubah secara bersamaan.

Volume awal (V1)

Volume awal ketika Anda mengetahui keadaan akhir.

Untuk menyelesaikan hal yang tidak diketahui lainnya, gunakan halaman khusus: Pressure Calculator untuk tekanan akhir, Temperature Calculator untuk konversi suhu, atau Combined Gas Law Calculator untuk ketiga hal yang tidak diketahui dalam satu alat.

Rumus Volume yang Disusun Ulang

Semua bentuk berasal dari perkalian silang P1V1/T1 = P2V2/T2 untuk mendapatkan P1 × V1 × T2 = P2 × V2 × T1.

Selesaikan Untuk	Rumus
Jilid akhir	V2 = (P1 × V1 × T2) / (P2 × T1)
Volume awal	V1 = (P2 × V2 × T1) / (P1 × T2)

Baca rumus V2 sebagai himpunan rasio:

V2 = V1 × (P1 / P2) × (T2 / T1)

Rasio tekanan P1/P2 menunjukkan efek hukum Boyle, dan rasio suhu T2/T1 menunjukkan efek hukum Charles. Kalikan volume awal dengan kedua rasio untuk mendapatkan volume baru. Formulir ini cepat untuk perkiraan mental.

Contoh Perhitungan Volume

Contoh 1

Ekspansi dan Pendinginan

Problem: Suatu gas memiliki volume 2,0 L pada 1,00 atm dan 300 K. Tekanan turun menjadi 0,50 atm dan suhu turun menjadi 270 K. Tentukan volume akhirnya.

Langkah 1: Tulis rumusnya. V2 = (P1 × V1 × T2) / (P2 × T1)

Langkah 2: Pengganti. V2 = (1.00 × 2.0 × 270) / (0.50 × 300) = 540 / 150

Answer: V2 = 3,6 L

Menggunakan bentuk rasio: 2,0 × (1,00 / 0,50) × (270 / 300) = 2,0 × 2 × 0,9 = 3,6 L. Mengurangi separuh tekanan akan menggandakan volume, dan penurunan suhu yang kecil akan menguranginya sedikit.

Contoh 2

Balon Cuaca

Problem: Sebuah balon cuaca menampung 1000 L helium pada 101,3 kPa dan 25 °C di permukaan tanah. Di ketinggian, tekanannya 25,0 kPa dan suhunya −50 °C. Temukan volume balon di ketinggian.

Langkah 1: Ubah suhu menjadi Kelvin. T1 = 25 + 273.15 = 298.15 K T2 = −50 + 273.15 = 223.15 K

Langkah 2: Pengganti. V2 = (101.3 × 1000 × 223.15) / (25.0 × 298.15) = 22,605,095 / 7453.75

Answer: V2 ≈ 3033 L (sekitar 3,03 m³)

Volume balon menjadi tiga kali lipat karena tekanan turun menjadi sekitar seperempat dari nilai dasarnya, sedangkan udara dingin hanya mengimbangi sebagian pemuaian. Inilah sebabnya mengapa balon cuaca yang diluncurkan hanya digelembungkan sebagian.

Contoh 3

Memperbaiki Volume Gas Lab ke STP

Problem: Sampel gas yang dikumpulkan di laboratorium menempati 250 mL pada 740 mmHg dan 22 °C. Berapa volume yang ditempatinya pada 760 mmHg dan 0 °C?

Langkah 1: Ubah suhu menjadi Kelvin. T1 = 22 + 273.15 = 295.15 K T2 = 0 + 273.15 = 273.15 K

Langkah 2: Pengganti. V2 = (740 × 250 × 273.15) / (760 × 295.15) = 50,532,750 / 224,314

Answer: V2 ≈ 225,3 mL

Satuan mL dan mmHg dapat digunakan karena kedua keadaan menggunakan satuan yang sama. Hanya suhu yang memerlukan konversi. Koreksi semacam ini biasa terjadi pada eksperimen pengumpulan gas.

Contoh 4

Satuan Campuran (atm, kPa, °F)

Problem: Sampel gas 3,0 L berada pada 2,0 atm dan 68 °F. Tekanan berubah menjadi 150 kPa dan suhu naik menjadi 104 °F. Temukan volume akhir.

Langkah 1: Cocokkan satuan tekanan. 2,0 atm × 101,325 kPa/atm = 202,65 kPa.

Langkah 2: Ubah suhu menjadi Kelvin. T1 = (68 − 32) × 5/9 + 273.15 = 293.15 K T2 = (104 − 32) × 5/9 + 273.15 = 313.15 K

Langkah 3: Pengganti. V2 = (202.65 × 3.0 × 313.15) / (150 × 293.15) = 190,379 / 43,972.5

Answer: V2 ≈ 4,33 L

Contoh 5

Selesaikan Volume Awal (V1)

Problem: Sebuah gas berakhir pada 5,0 L, 2,0 atm, dan 400 K. Gas tersebut mula-mula berada pada 1,0 atm dan 300 K. Berapa volume awalnya?

Langkah 1: Tulis rumusnya. V1 = (P2 × V2 × T1) / (P1 × T2)

Langkah 2: Pengganti. V1 = (2.0 × 5.0 × 300) / (1.0 × 400) = 3000 / 400

Answer: V1 = 7,5 L

Satuan Volume dan Konversi

Hukum gabungan gas adalah perbandingan, jadi berapapun satuan volume bekerja selama V1 dan V2 menggunakan yang sama. Konversikan terlebih dahulu jika ada soal yang mencampur satuan.

Satuan	Setara
1 L	1000 mL
1 L	1 dm³
1 mL	1 cm³
1 m³	1000 L
1 m³	1.000.000cm³
1 galon AS	3.78541 L
1 kaki³	28.3168 L

⚖️

Pressure Units

Tekanan: gunakan satuan yang sama untuk P1 dan P2. 1 atm = 101,325 kPa = 760 mmHg = 760 torr = 1,01325 bar = 14,696 psi. Gunakan tekanan absolut, bukan tekanan pengukur. Tekanan absolut sama dengan tekanan pengukur ditambah tekanan atmosfer.

🌡️

Temperature Scale

Suhu: selalu Kelvin. Konversikan dengan K = °C + 273.15 atau K = (°F − 32) × 5/9 + 273.15. Untuk konversi cepat, gunakan Temperature Calculator.

Referensi Volume Molar

Volume satu mol gas ideal bergantung pada suhu dan tekanan. Gunakan nilai-nilai ini sebagai pemeriksaan.

Kondisi	Suhu	Tekanan	Volume Molar
STP lama (banyak buku teks)	273.15 K	1 atm (101,325 kPa)	22.414 L/mol
IUPAC STP	273.15 K	100 kPa	22.711 L/mol
Kondisi ruangan (referensi umum)	298.15 K	1 atm	24.465 L/mol

Jika Anda mengetahui mol gas, gunakan Ideal Gas Law Calculator untuk mencari volume secara langsung.

Bagaimana Tekanan dan Suhu Mempengaruhi Volume

Gunakan tabel ini untuk memeriksa hasil apa pun dengan cepat.

Perubahan	Efek pada Volume	Alasan
Tekanan meningkat, suhu konstan	Volumenya berkurang	Gas dikompresi (hukum Boyle)
Tekanan berkurang, suhu konstan	Volume meningkat	Gas memuai ke tekanan yang lebih rendah
Suhu meningkat, tekanan konstan	Volume meningkat	Partikel yang lebih cepat terdorong keluar (hukum Charles)
Suhu menurun, tekanan konstan	Volumenya berkurang	Partikel yang lebih lambat mendorong lebih sedikit
Tekanan berkurang dan suhu meningkat	Volume meningkat pesat	Kedua efek tersebut menaikkan volume
Tekanan meningkat dan suhu menurun	Volume menurun drastis	Kedua efek tersebut menekan volume ke bawah
Tekanan meningkat dan suhu meningkat	Tergantung pada rasionya	Bandingkan T2/T1 dengan P2/P1

💡 Ketika tekanan dan suhu mendorong ke arah yang berlawanan, bandingkan kedua rasio tersebut. Jika T2/T1 lebih besar dari P2/P1, volume naik. Jika lebih kecil, volumenya turun.

Contoh Perubahan Volume Gas di Dunia Nyata

Balon cuaca

Tekanan luar turun seiring dengan ketinggian, sehingga balon mengembang bahkan saat udara mendingin.

Menyelam

Udara di paru-paru dan alat apung menyusut saat penyelam turun dan mengembang saat penyelam naik.

Jarum suntik dan pompa

Menarik atau mendorong pendorong akan mengubah volume dan tekanan udara yang terperangkap.

Balon udara panas

Memanaskan udara di dalam akan meningkatkan volumenya, yang menurunkan kepadatannya dan menciptakan gaya angkat.

Mesin pembakaran internal

Gas di dalam silinder dikompresi dan kemudian mengembang saat terbakar dan memanas.

Airbag mobil

Reaksi kimia menghasilkan gas yang mengisi kantong dalam hitungan milidetik, dan gas tersebut mendingin saat mengembang.

Memanggang

Gelembung gas dalam adonan mengembang di dalam oven saat dipanaskan.

Pengumpulan gas laboratorium

Ahli kimia mengoreksi volume gas yang diukur pada kondisi ruangan dengan kondisi standar untuk perbandingan.

Kapan Anda Dapat Menggunakan Kalkulator Volume Ini?

Gunakan hukum gabungan gas untuk mencari volume jika semua pernyataan berikut ini benar:

Jumlah gas yang konstan

Jumlah tahi lalatnya tetap sama. Tidak ada kebocoran, tidak ada tambahan gas, tidak ada reaksi.

Sampel gas yang sama

Anda melacak satu sampel dari keadaan awal hingga keadaan akhir.

Perubahan tekanan dan suhu diketahui

Anda tahu P1, P2, T1, dan T2.

Satuan mutlak

Suhu dalam Kelvin dan tekanan mutlak.

⚠️ Batasan: Hukum ini paling akurat untuk gas ideal pada tekanan rendah hingga sedang dan suhu jauh di atas titik didih. Pada tekanan yang sangat tinggi atau mendekati kondensasi, gas nyata menyimpang. Persamaan van der Waals atau faktor kompresibilitas (Z) memberikan hasil yang lebih baik pada kondisi tersebut. Jika gas terkumpul di atas air, kurangi tekanan uap air dari tekanan total sebelum menerapkan hukum tersebut pada gas kering. Jika jumlah gas berubah, gunakan Ideal Gas Law Calculator.

Kalkulator Volume vs Alat Hukum Gas Lainnya

Alat	Gunakan Kapan	Rumus
Kalkulator Volume (halaman ini)	Tekanan dan suhu keduanya berubah, dan Anda memerlukan volume	V2 = (P1 × V1 × T2) / (P2 × T1)
Kalkulator Hukum Boyle	Hanya tekanan yang berubah, suhu konstan	P1V1 = P2V2
Kalkulator Hukum Charles	Hanya suhu yang berubah, tekanan konstan	V1/T1 = V2/T2
Kalkulator Hukum Gay-Lussac	Perubahan tekanan dan suhu, volume konstan	P1/T1 = P2/T2
Kalkulator Hukum Gas Gabungan	Anda ingin menyelesaikan P, V, atau T mana pun	P1V1/T1 = P2V2/T2
Kalkulator Hukum Gas Ideal	Anda memerlukan volume dari mol, atau jumlah gas yang berubah	PV = nRT

Halaman terkait: Boyle's Law Calculator, Charles's Law Calculator, Gay-Lussac's Law Calculator, Combined Gas Law Calculator, Ideal Gas Law Calculator, Pressure Calculator.

Kesalahan Umum Perhitungan Volume

Kesalahan	Mengapa Gagal	Perbaiki
Menggunakan °C atau °F	Hukum gas membutuhkan suhu absolut	Konversikan dengan K = °C + 273.15
Menggunakan tekanan pengukur	Mengabaikan tekanan atmosfer	Tambahkan sekitar 1 atm (14,7 psi) untuk mendapatkan nilai absolut
Unit tekanan pencampuran	atm dan kPa dalam satu perbandingan memberikan jawaban yang salah	Ubahlah P1 dan P2 menjadi satu satuan
Pencampuran satuan volume	mL dan L dalam persamaan yang sama mematahkan hasilnya	Ubah menjadi satu unit dan laporkan dalam unit pilihan Anda
Menukar P1 dan P2	Membalikkan rasio tekanan dan jawabannya	Gunakan P1/P2, bukan P2/P1, dalam rumus V2
Menukar T1 dan T2	Membalikkan rasio suhu	Gunakan T2/T1 dalam rumus V2
Melupakan aturan jumlah konstan	Tahi lalat tidak boleh berubah	Gunakan hukum gas ideal jika ada penambahan atau pengurangan gas
Mengabaikan uap air	Gas yang terkumpul di atas air termasuk tekanan uap	Kurangi tekanan uap air terlebih dahulu
Pembulatan terlalu dini	Kesalahan kecil tumbuh melalui perhitungan	Simpan angka ekstra dan bulatkan di bagian akhir
Melewatkan pemeriksaan akal	Jawaban yang salah tidak diperhatikan	Bandingkan hasilnya dengan tabel arah di atas

Knowledge Base

FAQ Kalkulator Volume

Jawaban atas pertanyaan umum tentang hukum gas, penurunan rumus, dan konversi satuan.

Bagaimana cara menghitung volume akhir dengan hukum gabungan gas?

Gunakan V2 = (P1 × V1 × T2) / (P2 × T1). Ubah suhu menjadi Kelvin, gunakan satuan yang cocok untuk kedua tekanan, gantikan nilainya, dan selesaikan.

Apa rumus volume pada hukum gabungan gas?

Rumusnya adalah V2 = (P1 × V1 × T2) / (P2 × T1), yang berasal dari penataan ulang P1V1/T1 = P2V2/T2.

Mengapa suhu harus menggunakan satuan Kelvin saat menghitung volume?

Volume gas sebanding dengan suhu absolut. Kelvin dimulai dari nol mutlak, sehingga rasio seperti T2/T1 mencerminkan perubahan nyata dalam energi partikel. Celcius dan Fahrenheit memberikan hasil yang salah.

Bisakah saya menggunakan satuan volume apa pun?

Boleh, selama jawabannya dibaca dalam satuan yang sama dengan V1. Pilihan umum adalah liter, mililiter, dan meter kubik. Kalkulator mengonversikannya untuk Anda.

Apa yang terjadi pada volume jika tekanan bertambah dan suhu bertambah?

Kedua efek tersebut saling bertentangan. Tekanan yang lebih tinggi akan memampatkan gas, dan suhu yang lebih tinggi akan memuainya. Bandingkan T2/T1 dengan P2/P1 untuk melihat efek mana yang menang.

Apa yang terjadi pada volume gas pada nol mutlak?

Hubungan garis lurus memperkirakan volume nol pada 0 K, tetapi gas nyata mengembun menjadi cairan atau padat sebelum titik tersebut, sehingga hukum tersebut tidak lagi berlaku.

Dapatkah saya menyelesaikan soal volume jika jumlah gas berubah?

Tidak. Hukum gabungan gas memerlukan jumlah mol yang konstan. Gunakan hukum gas ideal (PV = nRT).

Berapa volume satu mol gas pada keadaan STP?

Ini adalah 22,414 L pada 273,15 K dan 1 atm, atau sekitar 22,711 L pada 273,15 K dan 100 kPa (definisi IUPAC saat ini). Periksa kursus mana yang digunakan.

Bagaimana cara mengubah liter menjadi mililiter atau meter kubik?

Kalikan liter dengan 1000 untuk mendapatkan mililiter, atau bagi dengan 1000 untuk mendapatkan meter kubik. Misalnya, 2,5 L sama dengan 2500 mL atau 0,0025 m³.

Apakah kalkulator volume akurat untuk gas nyata?

Akurat pada tekanan rendah hingga sedang dan suhu jauh di atas titik didih. Pada tekanan yang sangat tinggi atau mendekati kondensasi, gas nyata menyimpang dari perilaku idealnya.

Apa bedanya dengan kalkulator hukum Charles?

Kalkulator hukum Charles mengasumsikan tekanan konstan. Kalkulator volume ini menangani kasus-kasus di mana tekanan dan suhu berubah.

Mengapa balon mengembang saat naik?

Tekanan atmosfer turun seiring dengan ketinggian, sehingga gas di dalamnya mendorong balon keluar hingga tekanan internal dan eksternal sama. Penurunan suhu sebagian mengimbangi hal ini, namun penurunan tekanan biasanya mendominasi.